JPS5839285A - トランジスタインバ−タ装置 - Google Patents

トランジスタインバ−タ装置

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Publication number
JPS5839285A
JPS5839285A JP56139117A JP13911781A JPS5839285A JP S5839285 A JPS5839285 A JP S5839285A JP 56139117 A JP56139117 A JP 56139117A JP 13911781 A JP13911781 A JP 13911781A JP S5839285 A JPS5839285 A JP S5839285A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
load
transistor inverter
base drive
circuit
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Pending
Application number
JP56139117A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Nishino
博之 西野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Priority to JP56139117A priority Critical patent/JPS5839285A/ja
Publication of JPS5839285A publication Critical patent/JPS5839285A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はトランジスタインバータ装置に関するもので
ある。
従来の自励式のトランジスタインバータ装置は。
第1図VC示すように、商用電源2を全波整流器3およ
び平滑用コンデンサ4で整流および平滑した直流電源】
に」:リソアクトル5および抵抗9,10を介してプッ
シュプル接続したトランジスタ7.8の各々のベースに
ドライブ電流が与えられると、トランジスタ7.8のわ
ずかなアンバランスにより、トランジスタ7または8の
どちらかが先にオンになる。い壕仮に、トランジスタ7
がオンとなったとすれば、リーケージ型の出カドランス
6の1次巻+%lN工に電流が流れ、これにより2次巻
線N3側に出力が誘起する。1次巻線N□に電流が流れ
ると、出カドランス601次側から見たインダクタンス
分とコンデンサ11との共振回路の振動電圧により、帰
還巻線N4に起電力が生じこの電圧によってトランジス
タ7.8が交互にオンオフし、これにより交流出力が出
カドランス6のリーケージインダクタンスをバラストと
して負荷】2に供給される。
このような構成のトランジスタインノ(−夕装置は、何
らかの理由によって負荷12を取り外した場合には、そ
の出力端子にかなりの高電圧の無負荷2次電圧が生じ、
負荷12が例えば放電灯ランプ等のように容易に取り外
せる場合には、安全上好ましくない。そのための安全対
策として、無負荷2次電圧を低減すると、出力が減少し
、放電灯ランプ等の負性抵抗特性を有する負荷12の場
合には、起動が困難になる不都合を生じるという問題が
あった0 別の従来の自励式のトランジスタインバータ装置は、第
2図に示すように、トランジスタ7.8のベースドライ
ブ電流を出カドランス6に設けたベースドライブ電源用
の巻線N5の起電力をダイオード15および平滑用コン
デンサ16で整流お上び平滑して抵抗13.14を介し
て供給するように構成している。なお、抵抗9は起動用
として残している。
このような構成においても、第1図のものと同様の不都
合が生じることは明らかである0したがって、この発明
の目的は、無負荷状態における出力電圧を低減させて安
全性を高め、かつ負荷接続状態における出力電圧を増大
させて負荷の起動性を十分に良好にすることができるト
ランジスタインバータ装置を提供することである。
この発明のトランジスタインバータ装置の基本構成を第
3図に示す。すなわち、このトランジスタインバータ装
置は、直流電源■と、この直流電源■より発振用トラン
ジスタのコレクタ電流が供給され負荷■の接続の有無に
対応して発振周波数が変化するトランジスタインバータ
本体■と、このトランジスタインバータ本体■の発根出
力を整流および平滑して前記発振用トランジスタにベー
スドライブ電流を供給するベースドライブ回路■と、前
記直流電源1より前記発振用トランジスタ(5) に起動用ベース電流を供給するインバータ起動回路Vと
、前記トランジスタインバータ本体Uおよび前記ベース
ドライブ回路■間に介在して前記負荷■の接続の有無に
対応して前記ベースドライブ回路■からのベース電流供
給量を増減させる電流制御回路■とを備えている。この
場合、前記トランジスタインバータ本体■は誘導性(容
量性)バラストを有し前記負荷■の接続の有無に対応し
て発振周波数が高低(低高)に変化するものであって、
前記電流制御回路■は前記トランジスタインバータ本体
■および前記ベースドライブ回路■Mに直列介挿して前
記負荷■の接続の有無に対応してインピーダンスを低高
に変化させる容量性(誘導性)インピーダンス素子で構
成している。
なお、前記電流制御回路■は、前記トランジスタインバ
ータ本体Hの発振周波数の変動に伴って前記ベースドラ
イブ回路■への印加電圧を変化させることにより前記ベ
ースドライブ回路■からのベース電流供給tを前記負荷
■の接続の有無に対応して増減させる周波数−電圧変換
回路で構成しく6) てもよい。
■は負荷起動回路である。
この発明の一実施例を第4図および第5図に示す。すな
わち、このトランジスタインバータ装置は、第4図に示
すように、商用電源2を整流および平滑して得られる直
流電源】により、抵抗9を介してトランジスタ7のベー
スに微小なドライブ電流が与えられると、トランジスタ
7が微導通して出力ドランス6のj次巻線N0に電流が
流れ、出カドランス6の1次側から見たインダクタンス
分と共振コンデンサ11との共振回路の振動電圧により
帰還巻線N4に起電力を生じ、この電圧によってトラン
ジスタ7.8が交互にオンオフし、このために生ずるa
、5間の高周波電圧によりコンデンサ20およびダイオ
ード15を介して平滑コンデンサ16V(電圧を生ずる
。その結果、抵抗13゜14を介してトランジスタ7.
8のベースにドライブ電流が供給され、安定・を発振が
始芽る。この場合、放電ランプ12′が正常につながれ
ていれば、スイッチ19がオン状態のため、出カドラン
ス6の2次側はほぼ短絡状態となり、発振周波数は上昇
する。上昇した周波数の電圧はarb間にも印加される
が、第5図(イ)に示すように周波数が高いため、コン
デンサ20のインピーダンスにt減少し、したがって平
滑コンデンサ】6の両端のベースドライブ電圧が上昇す
る。それにより、ベースドライブ電流も増大し、より強
力・ケ発振となる。スイッチ】9がオン状態である間は
、出力ドランス6は2次短絡状態にあり、この短絡電流
は放電ランプ12′のフィラメント予熱電流となり、起
動に備える〇 発振開始より一定時間後、タイマ回路18がタイムアツ
プしてスイッチ19をオフとすると、フィラメントの予
熱が切れて放電ランプ12′の両端に大きな電圧が印加
され、放電ランプ12′は起動する(スイッチ]9がオ
フとなる瞬間には、大きなベースドライブ電流が与えら
れるので、大きな電圧がランプに印加される)0 ランプ起動後は、発振周波数力(定常値1で低下してa
、5間の電圧が第5図(B)に示すようになり、コンデ
ンサ20のインピーダンスが増加してベースドライブ電
流も減少し、正規のドライブ電流が供給されて放電ラン
プ12′は安定点灯する。
以上のように、負荷接続状態においては、その起動性能
を向上することができ、実施例のようなランプ負荷の場
合は、スタータとして作動する。
いま放電ランプ12′が取り外された場合には、発振周
波数は正常点灯時に比べ大幅に低下してa。
5間の電圧が第5図(C)に示すように、するため、コ
ンデンサ20のインピーダンスが大きくなり、したがっ
てベースドライブ電流が減少するので、発振も弱くなっ
て出カドランス6の2次電圧が低下する。その結果、無
負荷時の安全性が高くなる。
この発明の他の実施例を第6図に示す。すなわち、この
トランジスタインバータ装置は、商用電源2を整流およ
び平滑して得られる直流電源1により抵抗9′ff:介
してトランジスタ7のベースに微少なドライブ電流が与
えられると、トランジスタ7が微導通し、出カドランス
6の1次巻線N工に電流が流れ、出カドランス601次
側から見たイン(9) ダクタンス分と共振コンデンサ11との共振回路の振動
電圧により、帰還巻線N4に起電力を生じ、トランジス
タ7.8が交互にオンオフする。同時に巻aN5にも起
電力を生じ、コンデンサ20.整流ブリッジ15および
抵抗13.14を介してトランジスタ7.8のベースド
ライブ電流全供給し安定な発振を始める。この場合、放
電ランプ12′が正常につながれていれば、スイッチ1
9のオン状態のため、出カドランス6の2次側は、はぼ
短絡状態と々す1発振周波数は上昇する。
以下、第4図のものと同様の動作によって放電ランプ1
2′が正常に接続されている時は、その起動性を改善し
、無負荷状態においては、2次電圧を低減して安全性を
向」ニさせる。
つぎに、参考のために実施例のインダクタンスバラスト
のトランジスタインバータ装置において負荷状態の変化
によって発振周波数が変化する原理について説明する。
第7図はトランジスタインバータ装置に負荷を接続した
状態を示し、Zoは負荷インピーダンス、cVi共振容
量、nは用カトラ(]0) ンスの巻数比である。
第8図は第7図における1次側変換の等価回路図で、正
常時入力インピーダンスは、L工′を1次側漏洩インダ
クタンス、L、”e2次側漏洩インク“クタンス、L 
’e出出力ランスインタ゛クタンスとした] ときに、 ・・・・・・(1) となり、無負荷時入力インピーダンスはj″′c +−
,・(L工+L0′) となり、2次短絡時入力インピーダンスは(以 下 余
 白) ・・・・・ (3) となる。
第(1) 、 (2) 、 (a)式より、各々の場合
の共振周波数はつぎのようになる。
正常時共振周波数は f−*(省略) 無負荷時共振周波数は 2次短絡時共振周波数は 第(4)式と第(5)式とを比較すれば。
(以 下 余 白) となり、したがって、 fo<fs となり、また、 fo<f<fB となる。
つぎに、コンデンサバラストのトランジスタインバータ
装置Vこおいて、負荷状態の変化によって発振周波数が
変化する原理について説明する。第9図はトランジスタ
インバータ装置に負荷を共振容量Cと直列にして接続し
た状態を示している。
第10図は第9図における1次側換算の等価回路図で、
coは1次側から見た場合の等価浮遊容量であり、r、
、l 、 L、lおよびL1′(f−前記と同様に1次
漏洩インダクタンス、2次漏洩インダクタンス、出カド
ランスインダクタンスとしたトキに、(以 下 余 白
) (13) cl = n2C 0 ZO=7 である。このときに、正常時入力インピーダンスは ・・・・・ (6) となり、無負荷時入力インピーダンスはとなり、2次短
絡時入力インピーダンスは(14) ・・・ (8) となる。
@ (6) 、 (7) 、 (8)式より、各々の場
合の共振周波数はつぎの」:うKなる0 正常時共振周波数は 無負荷時共振周波数は ■ 2次短絡時共振周波数は ただし、L□l 、 L、 Vi省略している。
等価浮遊容−JiC61、非常に小さい値であるため、
C′)C6 であり、したがって f8< f < f。
となる。
以上のように、この発明のトランジスタインバータ装置
は、直流電源と、この直流電源より発振用トランジスタ
のコレクタ電流が供給され負荷の接続の有無に対応して
発振周波数が変化するトランジスタインバータ本体と、
このトランジスタインバータ本体の発振出力を整流およ
び平滑して前記発振用トランジスタにベースドライブ電
流を供給するベースドライブ回路と、前記直流電源より
前記発振用トランジスタに起動用ベース電流を供給する
インバータ起動回路と、前記トランジスタインバータ本
体および前記ベースドライブ回路間に介在して前記負荷
の接続の有無tic対応して前記ベースドライブ回路か
らのベース電流供給量を増減させる電流制御回路とを備
えているので、無負荷状態における出力電圧を低減させ
て安全性を高め、かつ負荷接続状態における出力電圧を
増大させて負荷の起動性を十分に良好にすることができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のトランジスタインバータ装置の回路図、
第2図は別の従来のトランジスタインバータ装置の回路
図、第3図はこの発明のトランジスタインバータ装置の
基本構成を示すブロック図、第4図はこの発明の一実施
例のトランジスタインバータ装置の回路図、第5図囚、
 (B) 、 (C)はその各状態の波形図、第6図は
この発明の他の実施例のトランジスタインバータ装置の
回路図、第7図ないし第10図はそれぞれ負荷状態の変
動による発振周波数変動の原理を説明するための回路図
である。 ■・・直流電源、■・・トランジスタインバータ本体、
■・・負荷、■・・・インバータ起動回路、■・・・ベ
ースドライブ回路、■・・・電流制御回路(17)  
  ’ 第1図 第2図 第7図 第10図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流電源と、この直流電源よシ発振用トランジス
    タのコレクタ電流が供給され負荷の接続の有無に対応し
    て発振周波数が変化するトランジスタインバータ本体と
    、このトランジスタインバータ本体の発振出力を整流お
    よび平滑して前記全損用トランジスタにベースドライブ
    電流を供給するベースドライブ回路と、前記直流電源よ
    り前記発振用トランジスタに起動用ベース電流を供給す
    るインバータ起動回路と、前記トランジスタインバータ
    本体および前記ベースドライブ回路間に介mして前記負
    荷の接続の有無に対応して前記ベースドライブ回路から
    のベース電流供給量を増減させる電流制御回路とを備え
    たトランジスタインバータ装置。
  2. (2)  前記トランジスタインバータ本体は誘導性パ
    ラストを有し前記負荷の接続の有無に対応して発振周波
    数が高低に変化するものであって、前記電流制御回路は
    前記トランジスタインバータ本体および前記ベースドラ
    イブ回路間に直列介挿して前記負荷の接続の有無に対応
    してインピーダンスを低高に変化させる容量性インピー
    ダンス素子テある特許請求の範囲M(1)項記載のトラ
    ンジスタインバータ装置。
  3. (3)  前記トランジスタインバータ本体は容量性パ
    ラストを有し前記負荷の接続の有無に対応して発振周波
    数が低高に変化するものであって、前記電流制御回路は
    前記トランジスタインバータ本体および前記ベースドラ
    イブ回路間に直列介挿して前記負荷の接続の有無に対応
    (−てインピーダンスを低高に変化させる誘導性インピ
    ーダンス素子である特許請求の範囲第(])項記載のト
    ランジスタインバータ装置。
  4. (4)  前記電流制御回路は、前記トランジスタイン
    バータ本体の発振周波数の変動に伴って前記ペースドラ
    イブ回路への印加電圧を変化させることにより前記ベー
    スドライブ回路からのベースtIt流供給量を前記負荷
    の接続の有無に対応して増減させる周波数−電圧変換回
    路である特許請求の範囲第(1)項記載のトランジスタ
    インバータ装置0
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